Разработка мультимедийных образовательных ресурсов

- Redo (Повторить) — отменяет действие последней команды Undo (Отменить), то есть повторяет последнюю отмененную команду. Для той же цели служит кнопка Redo (Повторить) панели инструментов;

- Delete (Удалить) — удаляет выделенный объект или набор выделенных объектов текущей сцены. Для удаления можно также просто нажать клавишу Del.

Меню Tools

Меню Tools (Сервис) позволяет применять к объектам различные преобразования, а также обеспечивает вызов плавающих командных палитр и окон диалога Material Editor (Редактор материалов) и Material/Map Browser (Просмотр материалов/карт текстур).

Меню Group

Меню Group (Группа) позволяет создавать, редактировать и разрушать именованные группы объектов.

Меню Views

Меню Views (Проекции) позволяет управлять всеми аспектами отображения объектов в МАХ 3.0, включая показ, активизацию и выравнивание вспомогательных координатных сеток, а также обеспечивает отмену и повторение команд управления отображением сцены в окнах проекций.

Меню Rendering

Меню Rendering (Визуализация) предоставляет доступ к командам визуализации сцен, создания и просмотра эскизов анимаций, позволяет вызывать диалоговое окно Video Post (Видеомонтаж) и выполнять настройку параметров имитации эффектов окружающей среды.

Меню Track View и Schematic View

Меню Track View (Просмотр треков) содержит команды манипулирования окнами диалога Track View (Просмотр треков), а аналогичное по составу меню Schematic View (Просмотр структуры) - команды манипулирования окнами диалога Schematic View (Просмотр структуры).

Меню Customize

Меню Customize (Настройка) содержит команды настройки, сохранения и загрузки описаний интерфейса МАХ 3.0, настройки базовых параметров программы, единиц измерения, координатной сетки и привязок, а также команды конфигурирования путей к папкам с файлами и окон проекций.

Меню MAXScript

Меню MAXScript содержит команды, предназначенные для создания, отладки и исполнения макросов — программ, составляемых на встроенном в МАХ 3.0 языке MAXScript и предназначенных для автоматизации операций конструирования и анимации трехмерных сцен, а также для формирования элементов интерфейса МАХ 3.0.

Меню Help

Меню Help (Справка) предоставляет доступ к справочной системе МАХ, обеспечивает возможность обновления справочной информации по сети Интернет, а также содержит информацию о текущей версии программы.

2. Командные панели

МАХ 3.0 имеет шесть командных панелей, снабженных корешками: Create (Создать), Modify (Изменить), Hierarchy (Иерархия), Motion (Движение), "Display (Дисплей) и Utilities (Сервис). Для выбора нужной командной панели следует щелкнуть на соответствующем корешке.

Свитки командных  панелей

Основную часть каждой командной панели занимает область  свитков. Свиток (rollout) — это участок командной панели, содержащий группу связанных параметров и имеющий заголовок в виде кнопки шириной во всю ширину свитка.

Свитки применяются  не только в составе командных  панелей, но и в ряде окон диалога, таких как Material Editor (Редактор материалов), Render Scene (Визуализация сцены) или Environment (Внешняя среда). Свиток может быть развернут или свернут до размеров кнопки-заголовка последовательными щелчками на этой кнопке. Кнопка заголовка свернутого свитка помечается в левой части знаком «+».

 Вертикальная прокрутка свитков

Иногда развернутые  свитки не умещаются в пределах экрана и уходят за нижний край командной панели или окна диалога. Особенно часто это происходит при разрешении экрана менее 1280х768 пикселей. В этом случае можно прокрутить область свитков вверх или вниз. Когда свитки не помещаются в пределах командной панели или окна диалога целиком, вдоль правого края командной панели (окна диалога) изображается узкая вертикальная полоска-индикатор. Серая часть индикатора соответствует относительному размеру видимой части области свитков, а черная — той, что скрыта. Для прокрутки области свитков выполните следующее:

1. Установите курсор в пределах свитка, но вне элементов управления. Курсор примет форму руки.

2. Нажав и удерживая кнопку мыши, перетаскивайте область свитков вверх или вниз.

Если во время прокрутки  свитка удерживать клавишу Ctrl, то скорость прокрутки заметно увеличивается.

Контекстное меню свитков

Если установить курсор в пределах свитка, но вне элементов  управления и щелкнуть правой кнопкой мыши, появится контекстное меню свитков командной панели.

Это меню содержит следующие команды:

- Close Rollout (Закрыть свиток) — закрывает свиток, на котором был выполнен щелчок правой кнопкой мыши;

- Close All (Закрыть все) — закрывает все свитки командной панели;

- Open All (Открыть все) — открывает все свитки командной панели.

В нижней части меню содержатся имена свитков данной панели. Выбор  имени свитка ведет к развертыванию и свертыванию этого свитка (имена открытых свитков помечаются галочками).

2.2 Этапы создания анимации

В отличие от программных  средств двумерной компьютерной графики, представляющих собой совокупность инструментов и приемов для рисования изображений с помощью компьютера, программы SD-графики предназначены для имитации фотографирования или видеосъемки трехмерных образов объектов, которые должны быть предварительно подготовлены в памяти компьютера. Совокупность таких образов носит название трехмерной сцены.

При использовании средств  трехмерной графики синтез изображения  сцены выполняется по алгоритму, или сценарию, включающему в общем  случае следующие этапы:

1. предварительная подготовка;

2. формирование геометрической  модели сцены, включающее промежуточные этапы создания базовых элементов моделей объектов, их преобразования и модификации;

3. настройка освещения и съемочных  камер;

Рис. 1 Эскизы проектируемой трехмерной сцены при фронтальном наблюдении (а) и осмотре с тыльной стороны (б), подготовленные средствами двумерной графики.

 

4. подготовка и назначение  материалов;

5. анимация сцены и  настройка поведения объектов  во времени;

6. визуализация отдельных статичных изображений или серии кадров, составляющих анимационную последовательность, и имитация эффектов внешней среды.

Из перечисленных этапов только последний посвящен собственно формированию изображения, а все остальные являются подготовительными: ведь чтобы выполнить «фотографирование» сцены, ее нужно сначала создать. Это похоже на подготовку макета или строительство декораций, с тем отличием, что и макет и декорации создаются не в натуре, а только в памяти компьютера.

Ниже описывается типовой порядок действий при создании анимации.

1. Предварительная подготовка

На этом этапе продумывается  состав сцены. Следует предусмотреть  все объекты и их детали, которые  будут видны с предполагаемых направлений наблюдения.

При этом полезно бывает нарисовать один или несколько эскизов будущей сцены, подобных показанным на рис.1

2. Формирование геометрической модели сцены

Работа над геометрической моделью сцены производится в  два этапа: сначала создаются базовые элементы моделей объектов, а затем эти базовые элементы преобразуются и модифицируются.

Создание базовых элементов  моделей объектов

При создании базовых  элементов геометрических моделей  объектов сцены мы использовали следующие  приемы:

- если трехмерный объект может быть представлен в виде совокупности простых геометрических тел, что характерно для технических конструкций, машин, механизмов, зданий, сооружений и т. п., целесообразно начать с создания объектов-примитивов, которые затем можно будет произвольным образом объединять друг с другом, создавая составные объекты;

- если трехмерный объект  является телом вращения, напоминает  деталь, создаваемую методом штамповки, или его форма может быть охарактеризована набором поперечных сечений, то нарисуйте сечения объекта и используйте методы построения трехмерных тел на основе сечений: вращение, выдавливание, скос по профилю или лофтинг;

- если трехмерное тело имеет сложную форму, свойственную природным объектам, то начинайте с создания сеток кусков Безье или NURBS-поверхностей, которые затем можно модифицировать, придав им форму требуемого объекта. Можно выполнить преобразование объектов простой формы в редактируемые сетки кусков Безье или тела типа NURBS с целью последующей модификации их формы.

При необходимости можно  включить в состав сцены и должным образом разместить и сориентировать источники частиц и другие сложные стандартные объекты, такие, скажем, как окна и двери, а также источники объемных деформаций (space warps), которые надо связать с объектами воздействия. Объемные деформации предназначены для того, чтобы заставить объекты от кадра к кадру изменять свою форму или имитировать действие на объекты различных внешних сил, таких как сила тяжести или ветра. Использование объемных деформаций позволяет моделировать средствами ЗD-графики даже такие сложные динамичные объекты, как поверхность взволнованной воды, потоки раскаленной лавы или вихри снежной метели.

Во время работы над  геометрической моделью сцены при  необходимости можно использовать средства увеличения и прокрутки изображения, скрытия и показа объектов, а также методы и средства повышения точности моделирования.

 

Преобразование и модификация  моделей объектов

Выполнять необходимые  преобразования базовых элементов  моделей объектов можно использовать для перемещения, поворота или масштабирования, а также для построения зеркальных отражений и упорядоченных массивов объектов инструменты и приемы преобразований.

Для придания нужной формы  объектам, созданных методом лофтинга, необходимо  примените к ним различные варианты деформаций.

Используя возможности  стека модификаторов, можно вернуться  к изменению параметров или отменить действие любого из модификаторов, примененных к объекту на любом из этапов его редактирования.

Для редактирования формы  параметрических объектов, а также для объединения отдельных фрагментов сеток кусков Безье или NURBS-поверхностей можно применить инструменты модификации, как на уровне объектов в целом, так и на уровне подобъектов. Используя также новую технику моделирования, напоминающую приемы лепки: нужно создать вручную сетку из сплайнов произвольной кривизны и преобразуйте ее в поверхность из кусков Безье с помощью модификатора Surface (Поверхность).

В итоге мы получим  геометрическую модель трехмерной сцены.

3. Настройка освещения  и съемочных камер

Чтобы воспроизвести  условия освещения сцены, отвечающие замыслу композиции, и подобрать выигрышные ракурсы наблюдения объектов, необходимо разместить в составе сцены воображаемые источники света и камеры.

Создание и настройка  источников света

Для изменения общего уровня освещенности сцены нужно настроить параметры подсветки (Ambient light), относящиеся к разряду эффектов окружающей среды. Для регулирования уровня освещенности отдельных фрагментов сцены надо разместить в ее составе один или несколько всенаправленных осветителей, подобных лампочке без абажура или солнцу в условиях открытого космоса. Для имитации освещения сцены лучами солнца надо добавить в состав сцены источник направленного света и придайте ему нужную ориентацию. Для имитации географически точного освещения архитектурной сцены лучами солнца необходимо создайть объект типа Sunlight (Солнечный свет).

Для дополнительного  освещения отдельных объектов или  участков сцены, имитации специальных  бликов и создания эффектов цветных  световых пучков нужно включить в состав сцены осветители-прожекторы с расходящимся конусом лучей.

Далее необходимо включить свойство отбрасывать тени для тех  осветителей, которые должны обеспечить формирование теней от объектов, настройте  параметры теней.

При необходимости нужно исключить некоторые объекты сцены из числа освещаемых теми или иными источниками света.

Правильный подбор источников света позволяет выполнять имитацию фотографирования сцены в любых условиях освещенности.

Размещение и настройка  съемочных камер

Необходимо включить в состав сцены требуемое число  моделей съемочных камер. При  этом, чтобы удерживать в поле зрения движущиеся объекты или не терять неподвижные объекты из виду при имитации съемки движущейся камерой, нужно  включить в сцену HoufiJiewbie камеры, а для имитации съемки, при которой взгляд переходит с предмета на предмет, использовать свободные камеры.

Модели съемочных камер  дают возможность осматривать и  выполнять съемку трехмерной сцены под любым углом зрения.

4. Назначение и настройка материалов

Для достижения визуальной достоверности и повышения реализма синтезируемого изображения нужно применить материалы к геометрическим моделям объектов сцены. Для этого необходимо выбрать готовые материалы из библиотек, поставляемых в составе МАХ 3.0 и распространяемых на компакт-дисках, надо применить их к объектам сцены или использоватьть в качестве заготовок для создания собственных материалов.

Последовательно переходя от объекта к объекту, нужно настроить  компоненты цвета материалов, а также такие их характеристики, как глянцевитость, сила блеска, прозрачность, самосвечение и т. п. Для имитации зеркального отражения окружающих предметов на поверхности объекта, нанесения материалов с разными свойствами на различные участки поверхности одного и того же объекта, имитации теней, отбрасываемых моделируемыми объектами на фотографический фон сцены, воспроизведения явлений преломления световых лучей в прозрачных средах и многих других оптических характеристик реальных предметов надо использовать усовершенствованные материалы.

При необходимости имитации текстур объектов реального мира, таких как рисунок кирпичной  кладки, характерные узоры деревянной панели, пятна ржавчины на поверхности старого металла или разноцветные прожилки полированного мрамора, можно применить в составе материалов карты, текстур, более тридцати разновидностей которых имеется в МАХ 3.0

5. Анимация сцены и  настройка поведения объектов во времени